KR100424771B1 - Apparatus for measuring characteristic of edfa to multi-channel signal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광섬유증폭기의 특성 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다채널 신호광에 대한 광섬유증폭기의 특성 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring a characteristic of an optical fiber amplifier, and more particularly, to an apparatus for measuring a characteristic of an optical fiber amplifier for multi-channel signal light.
통상적으로 파장분할다중화(Wavelength Division Multiplexing,, 이하 WDM이라 약함) 통신에서는 한 개의 광선로에 여러 채널의 신호광을 동시에 전송한다. 따라서, WDM 통신용 광섬유증폭기(Erbium Doped Fiber Amplifier, 이하 EDFA라 약함)의 특성도 여러 채널의 신호광을 이용하여 측정해야한다. 예를 들어, 8채널 신호광에 대한 EDFA의 특성을 측정하기 위해서는 8개의 신호광원과 이를 감지할 수 있는 측정 시스템이 필요하다. 도 1은 종래의 8채널 신호광에 대한 광섬유증폭기의 특성 측정장치에 대한 블록도로서, 도 1에 따른 광섬유증폭기의 특성 측정장치는 8개의 신호광(100), 광 다중화기(Optic Multiplexer, 102), EDFA(104) 및 측정 시스템(106)으로 이루어진다. 그 동작원리는 다음과 같다. 먼저, 8개의 신호광(100)으로부터 출력되는 각각 다른 파장을 갖는 신호광들은 광 다중화기(102)를 통해 다중화된 다음, EDFA(104)를 통해 증폭된다. 이 때, 8채널 신호광은 EDFA(104)에 입사되기 전의 세기와 EDFA(104)를 지나 증폭된 출력광의 세기가 각 파장별로 측정 시스템(106)을 통해 측정되어 이득이 구해지고, 여기서 구한 이득과 EDFA(104)로부터 나오는 자연방출(Amplified Spontaneous Emission, ASE)로부터 잡음지수가 구해진다.In general, wavelength division multiplexing (hereinafter, referred to as WDM) communication transmits signal light of several channels simultaneously in one optical path. Therefore, the characteristics of the WDM communication optical fiber amplifier (Erbium Doped Fiber Amplifier, hereinafter referred to as EDFA) should also be measured using signal light of several channels. For example, in order to measure the characteristics of EDFA for 8-channel signal light, eight signal light sources and a measurement system capable of detecting the same are required. 1 is a block diagram of a conventional apparatus for measuring characteristics of an optical fiber amplifier for 8-channel signal light. The apparatus for measuring characteristics of an optical fiber amplifier according to FIG. 1 includes eight
그러나, 이러한 다채널 신호광을 이용하여 EDFA의 특성을 측정하기 위해서는 여러 개의 신호광원이 필요하고, 채널의 수를 4, 8, 16 또는 32채널로 증가시키면 그에 따른 신호광원 수도 증가시켜야 한다. 또한 신호광의 채널간격을 0.8nm에서 1.6nm로 바꾸어 측정하고자할 경우, 채널 간격에 따라 원하는 파장의 신호광원으로 바꿔야하며, 동일한 다채널 신호광에 대한 EDFA의 특성을 측정하는 경우라도, 파장대역이 바뀌면 신호광원을 모두 바꿔야한다. 다채널 EDFA의 특성 측정을 위한 측정 시스템도 신호광의 채널 수에 따라 이들을 감지할 수 있도록 채널 수가 늘어야 한다.However, in order to measure the characteristics of the EDFA by using the multi-channel signal light, several signal light sources are required, and when the number of channels is increased to 4, 8, 16, or 32 channels, the number of signal light sources must be increased accordingly. In addition, if you want to measure the channel spacing of the signal light from 0.8nm to 1.6nm, you should change to the signal light source of the desired wavelength according to the channel spacing. All signal sources must be changed. Measurement systems for the characterization of multichannel EDFAs must also increase the number of channels to detect them according to the number of channels of signal light.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 다채널 신호광의 전체 세기에 해당하는 세기를 갖는 단일 파장의 포화 신호광(saturation signal)을 EDFA에 입사시키고, 프로브 신호광(probe signal)을 이용하여 해당 파장에서 EDFA의 특성을 측정할 수 있는 다채널 신호광에 대한 광섬유증폭기의 특성 측정장치를 제공하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to inject a saturation signal of a single wavelength having an intensity corresponding to the total intensity of the multi-channel signal light into the EDFA, the characteristics of the EDFA at the wavelength using a probe signal (probe signal) An object of the present invention is to provide an apparatus for measuring a characteristic of an optical fiber amplifier for a multi-channel signal light capable of measuring.
도 1은 종래의 8채널 신호광에 대한 광섬유증폭기의 특성 측정장치에 대한 블록도이다.1 is a block diagram of a conventional apparatus for measuring characteristics of an optical fiber amplifier for 8-channel signal light.
도 2는 본 발명에 따른 다채널 신호광에 대한 광섬유증폭기의 특성 측정장치에 대한 블록도이다.2 is a block diagram of an apparatus for measuring characteristics of an optical fiber amplifier for multi-channel signal light according to the present invention.
도 3은 도 1의 측정장치의 결과와 도 2의 측정장치의 결과를 비교하여 도시한 것이다.FIG. 3 shows the result of the measuring device of FIG. 1 compared with the result of the measuring device of FIG. 2.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 다채널 신호광에 대한 광섬유증폭기의 특성 측정장치는 측정하고자하는 각 채널 신호광의 전체 세기와 같은 세기를 갖는 단일 파장의 신호광을 출력하는 포화 신호광원; 상기 광섬유증폭기의 반전분포에 영향을 미치지않을 만큼의 세기를 갖는 신호광을 출력하는 프로브 신호광원; 상기 포화광원의 출력 신호광과 상기 프로브 신호광원의 출력 신호광을 결합하는 광 결합기; 상기 광 결합기를 통해 전송된 결합 신호광을 증폭하는 광섬유증폭기; 및 상기 광섬유증폭기의 특성을 구하기위해 상기 광섬유증폭기에서 증폭된 프로브 신호광의 파장과 세기를 측정하는 측정 시스템을 포함함이 바람직하다.In order to achieve the above technical problem, an apparatus for measuring a characteristic of an optical fiber amplifier for a multi-channel signal light according to the present invention comprises: a saturation signal light source for outputting signal light having a single wavelength having the same intensity as the total intensity of each channel signal light to be measured; A probe signal light source for outputting signal light having an intensity that does not affect the inversion distribution of the optical fiber amplifier; An optical coupler for coupling the output signal light of the saturated light source and the output signal light of the probe signal light source; An optical fiber amplifier for amplifying the combined signal light transmitted through the optical coupler; And a measurement system for measuring the wavelength and intensity of the probe signal light amplified by the optical fiber amplifier to obtain the characteristics of the optical fiber amplifier.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 따른 다채널 신호광에 대한 광섬유증폭기의 특성 측정장치에 대한 블록도로서, 도 2에 따른 광섬유증폭기의 특성 측정장치는 포화 신호광원(200), 프로브신호광원(202), 광 결합기(optic coupler, 204), EDFA(206) 및 측정 시스템(208)로 이루어진다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a block diagram of an apparatus for measuring characteristics of an optical fiber amplifier for multi-channel signal light according to the present invention. The apparatus for measuring characteristics of an optical fiber amplifier according to FIG. 2 includes a saturation
포화 신호광원(200)은 다채널 신호광의 전체 세기에 해당하는 세기를 갖는 단일 파장의 신호광을 출력하고, 프로브 신호광원(202)은 EDFA의 반전분포(population inversion)에 영향을 미치지않을 만큼의 약한 세기(-30dB 이하)를 갖는 신호광을 출력한다. 포화 신호광원(200)과 프로브 신호광원(202)에서 출력되는 광신호의 파장과 세기는 조절가능하다(tunable). 광 결합기(204)는 상술한 포화 신호광과 프로브 신호광을 결합하여 하나의 광전송로를 통해 전송한다. EDFA(206)는 어븀(Er)과 같은 희토류 원소가 도핑된 증폭매질에서 여기된(excited) 어븀의 유도방출(stimulated emmission)을 통해 입사된 신호광을 증폭한다. 측정 시스템(208)으로는 신호광의 파장과 세기를 측정할 수 있는 광 스펙트럼 분석기(optical spectrum analyzer) 등이 사용되는데, 하나의 채널만을 측정할 수 있는 종래의 측정 시스템이 사용된다.The saturation
한편, 상술한 구성에 의거하여 본 발명의 동작을 설명하기로 한다. 먼저, 포화 신호광원(200)과 프로브 신호광원(202)로부터 출력된 포화 신호광과 프로브 신호광이 광 결합기(204)를 통해 EDFA(206)에 입사되는데, 이 때 프로브 신호광의 세기는 일정하게 유지되고, 파장은 사용자에 의해 각 파장에 따른 EDFA의 이득특성이 측정되도록 변화된다. 측정 시스템(208)을 통해서 EDFA(204)에서 증폭된 프로브 신호광의 파장 및 세기가 측정되어 파장에 따른 EDFA의 이득특성이 측정된다. 프로브 신호광은 EDFA의 특성에 영향을 주지않을만큼 충분히 약한 세기의 광이므로, 포화 신호광에 의한 EDFA의 이득특성에 영향을 주지않게된다. 그러므로 측정된 프로브 신호광에 대한 EDFA의 이득특성은 실제 측정하고자하는 신호광의 특성이 된다.On the other hand, the operation of the present invention will be described based on the above configuration. First, the saturation signal light and the probe signal light output from the saturation
도 3은 EDFA의 이득특성을 직접 측정한 결과와 본 발명에 의한 측정결과를 도시한 것이다. 포화 신호광의 파장을 1550nm로 하고 프로브 신호광의 파장을 변화시켜면서 측정한 결과 1550nm 파장 근처에서 직접 측정한 결과와 일치함을 알 수 있다. 나머지 파장대의 측정결과 또한 측정 시스템의 내부 오차 수준이므로 충분히 받아들일 수 있는 값이다. 따라서, 측정하고자하는 파장범위에 따라 포화 신호광 및 프로브 신호광만 변화시켜주면 실제 신호광에 대한 EDFA의 이득특성이 측정가능하다.Figure 3 shows the results of the direct measurement of the gain characteristics of the EDFA and the measurement results according to the present invention. It was found that the wavelength of the saturation signal light was 1550 nm and the measurement result was changed while changing the wavelength of the probe signal light. The measurement results of the remaining wavelength bands are also acceptable, since they are internal error levels of the measurement system. Therefore, if only the saturation signal light and the probe signal light are changed according to the wavelength range to be measured, the gain characteristics of the EDFA with respect to the actual signal light can be measured.
본 발명에 의하면, 다채널 신호광에 대한 EDFA의 특성측정에 여러 개의 신호광원을 준비할 필요가 없고, 측정하고자하는 채널 수를 증가 또는 감소시켜 EDFA의 특성을 측정할 때에도 포화광 신호의 세기만 조절하면 된다. 또한 신호광의 채널 간격을, 예를 들어, 0.8nm에서 1.6nm로 바꾸어 측정하고자할 때에도 포화광 신호 및 프로브 신호광의 파장만을 변화시키면 되므로 조작이 간편하고 경제적이다. 또한 종래의 한 채널 EDFA 특성 측정 시스템을 사용하므로 경제적이다.According to the present invention, it is not necessary to prepare several signal sources for the characteristic measurement of EDFA for multi-channel signal light, and only the intensity of the saturated light signal is adjusted even when measuring the characteristics of EDFA by increasing or decreasing the number of channels to be measured. Just do it. In addition, even when the channel spacing of the signal light is to be measured, for example, from 0.8 nm to 1.6 nm, only the wavelengths of the saturated light signal and the probe signal light need to be changed, so that the operation is simple and economical. It is also economical by using a conventional one channel EDFA characterization system.
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